启闭机智能控制器的研制.pdfVIP

江苏水利科技 1997年第 期 启闭机智能控制器 的研制 nJ r 唐鸿儒 杨春榕 。 亚忠 ， — — 一 — — — — 一 (扬州大学水利学院 扬州 225。。9) ，r 摘 要 时启闭机进行智能控制 ．可以挺 高闸门高度控制的精度和闸门控制的可靠性 ．改善操作 人 员的工作备件 。本文较为详细地介绍 了智能控制 的软、硬件设计和工作原理 。 关键词 竺堡苎型彳 毪，、孙] 嗣 1 概 况 为 了实现闸 门启闭机的 自动控制 ，应生产厂家的要求 ，我们研制 了一种启闭机智能控制 器 。本控制器可适用于多种规格 的启闭机，其主要功能如下 ： (1)实时检测 闸门当前高度 ，井根据操作人员预置的闸门高度进行 自动升 、降控制 ，避 免了人工操作 的失误 。当闸门高度达 到预置高度时 自动停机 ，最 大误 差小于 lcm。 (2)按下控制器 的 “点动上 升”、 “点动下降 ”按钮 ，可手 动控制 闸门升降 。 (3]不论是 自动 ，手动工作方式 ，当闸门下降高度一旦小于 lOcm 时，控制器发 出声、光 提示信号。闸门升、降一旦到达上止点或下止点时，将无条件立即停机 ，这给 防止 闸门碰撞 增加 了一道保 险措施 。 (4)主机的三位数码管显示 闸门当前高度，精度为 lcm。这为工作人员在控制室内随时 了解 闸门高度状况提供 了方便 。 (5)水位上升达到警戒线时，控制器发出声、光报警 ，提醒工作人员注意 。 2 系统测控原理 图 1是启 c玎机智能测 、控系统示意 图，图中控 制器 由现场测控头 和安装于室内的主机 构成 。 启 闭机在升、降操作时，测控头输 出闸门高度传感信号 ，控制 器主机将闸门当前高度和操作者预置的闸门高度值进行 比较，从而 输 出升 ／降控制信号 ，并进而 由测控头 中的升、降控制电路开 、关 电 气控制盒中的升 降接触器 ，实现对启 闭机 的升降控制 。 3 控制器电路结构与工作原理 图2是控制器电路原理框 图。主机主要 由8031单片机 、程序存 储器 2764、开关、拨盘输入接 口、显示接 口、光电隔离及整形输入 输 出电路、看门狗电路和水位报警 电路等组成 。测控头主要 由闸门 图1 智能谢拉系统框图 高度传感 电路、启闭机升降控制 电路 、水位报警检测 电路组成 。主要 电路 的工作原理如下 3．1 人机接 口 一 58 一 (1)闸 门高 度 预 置 接 通 “预置 ”开关 ，预 置 要 求 经 74I$245输入单 ” 片机 操作 者通 过拨动三位 BCD 拨 盘 开 关 的数 值 ，确 定 闸 门高 度 预置 值 (× · ××m)，并 由单 豳 片机接 收。 (2)显 示接 口 8031 经 74LS273① 和 驱 囤 2 控制器 电路原理框 围 动 电路输 出七段 显示码 ，经 74I$273②和驱动电路输出3位位选信号，驱动三位数码管显示。在预置闸门高 度过程 中，数码臂显示预置高度 ，其它时间显示闸门当前高度 。 (3)启闭机工作控制 按下 “启动”按钮 ，8031根据 当前 闸门高度和预置高度 ，确定升 ／降操作 ，并在到达预置高度时，自动停机 “点动上升”、“点动下降”工作要求 同样 由74LS245 输入 8031 3．2 闸门高度检测 闸门高度传感 电路如 图3所示 。启用 机升 、降操作 时 ，通过齿轮组控 制高精度 多 圈线 绕电位器 R2转动 。R2动端 电位 经 741同相跟 随器缓冲放大 ，由LF356 和 I，M331构 成 的精密 电压—— 频率转 换器作 V／f转换 R2选用 WXDJ精密线 绕多圈电位器 ，其绕性度好，转动力矩 小 ，耐磨寿